NASA dan SpaceX Salah Perhitungkan Risiko dari Puing Luar Angkasa yang Kembali Masuk Atmosfer

JAKARTA - NASA dan SpaceX saat ini berada di bawah sorotan setelah beberapa insiden di mana puing-puing dari misi pendukung Stasiun Luar Angkasa Internasional (iss) jatuh ke Bumi. Padahal  para insinyur mengira bahwa semua perangkat keras sekali pakai akan terbakar habis saat reentry dan tidak mencapai permukaan Bumi.

Para insinyur dari Aerospace Corporation, sebuah pusat penelitian yang didanai pemerintah di El Segundo, California, menyoroti kebutuhan mendesak untuk lebih banyak penelitian tentang apa yang terjadi ketika sebuah pesawat luar angkasa melakukan reentry tidak terkendali ke dalam atmosfer. Saat ini, lebih banyak benda yang diluncurkan ke luar angkasa daripada sebelumnya, dan tren ini akan terus berlanjut seiring perusahaan-perusahaan meluncurkan lebih banyak konstelasi satelit dan roket yang lebih berat.

“Kebutuhan mendesak saat ini adalah melakukan lebih banyak penelitian untuk benar-benar memahami seluruh proses ini dan siap mengakomodasi bahan baru serta pendekatan operasional baru yang terjadi lebih cepat,” kata Marlon Sorge, direktur eksekutif Aerospace’s Center for Orbital and Reentry Debris Studies. "Jelas, itulah arah yang dituju oleh penerbangan luar angkasa."

Idealnya, satelit atau badan roket di akhir masa pakainya dapat diarahkan untuk melakukan reentry terkendali ke atmosfer di atas bagian terpencil dari lautan. Namun, ini sering kali mahal karena memerlukan bahan bakar ekstra untuk manuver de-orbit, dan dalam banyak kasus, pesawat luar angkasa tidak memiliki pendorong roket sama sekali.

Pada bulan Maret, sebuah fragmen dari paket baterai yang dibuang dari stasiun luar angkasa menembus atap rumah di Florida, yang merupakan contoh langka dari kerusakan properti di darat yang disebabkan oleh puing-puing luar angkasa.

Pada bulan Mei, sebuah bongkahan seberat 90 pon dari pesawat luar angkasa SpaceX Dragon yang meninggalkan Stasiun Luar Angkasa Internasional jatuh di properti resor "glamping" di North Carolina. Pada saat yang sama, seorang pemilik rumah di kota terdekat menemukan potongan material yang juga tampaknya berasal dari misi Dragon yang sama.

Peristiwa ini mengikuti penemuan pada bulan April dari fragmen lain hampir seberat 90 pon dari kapsul Dragon di sebuah pertanian di provinsi Saskatchewan, Kanada. NASA dan SpaceX kemudian menentukan bahwa puing-puing itu jatuh dari orbit pada bulan Februari, dan awal bulan ini, karyawan SpaceX datang ke pertanian tersebut untuk mengambil reruntuhan, menurut CBC.

Puing-puing dari pesawat luar angkasa Dragon juga jatuh di Colorado tahun lalu, dan seorang petani di Australia menemukan puing-puing dari kapsul Dragon di lahannya pada tahun 2022.

Banyak yang Tidak Diketahui

Puing-puing dari satelit dan roket yang sudah tidak berfungsi telah jatuh ke Bumi sejak awal era luar angkasa. Tangki bahan bakar logam dari satelit lama atau badan roket sering kali bertahan dari reentry dan jatuh ke tanah. Kini lebih banyak roket dan satelit yang dibuat dari bahan yang lebih ringan, seperti komposit.

Ini adalah jenis bahan yang digunakan pada bagian pesawat luar angkasa Dragon milik SpaceX yang ditemukan di berbagai belahan dunia selama beberapa tahun terakhir. Para insinyur masih mempelajari bagaimana komposit bereaksi terhadap kondisi ekstrem saat reentry, di mana mereka terkena panas hingga beberapa ribu derajat dan gaya aerodinamis yang dapat merobek pesawat luar angkasa.

“Bukan hanya bahan yang masuk ke dalam komposit,” kata Greg Henning, manajer bagian puing dan pembuangan di departemen kesadaran situasi ruang angkasa Aerospace. "Ini adalah bagaimana komposit itu disatukan. Selalu ada semacam geometri, seperti anyaman atau semacamnya, yang bisa unik dari satu pabrikan ke pabrikan lainnya, meskipun bahannya sama.”

"Orientasi pesawat luar angkasa saat jatuh ke atmosfer juga dapat mempengaruhi kemungkinan bertahannya," kata Henning.

"Apakah itu berputar? Apakah itu memasuki kembali dengan konfigurasi stabil? Ada banyak sekali faktor yang mempengaruhi apa yang sebenarnya terjadi selama reentry," katanya kepada Ars. "Hal ini membuatnya semakin kompleks untuk mengetahui apakah sesuatu akan bertahan atau tidak."

Reruntuhan yang ditemukan dari beberapa pesawat luar angkasa Dragon berasal dari bagian belakang pesawat, struktur melingkar yang tidak bertekanan yang dipasang di belakang kompartemen kru bertekanan. Kapsul kru memiliki pelindung panas untuk bertahan dari reentry dan dengan aman mengembalikan astronot atau kargo ke Bumi. Di akhir setiap misi, kapsul Dragon melepaskan bagian belakang yang tidak lagi diperlukan sebelum melakukan manuver de-orbit untuk mendarat di laut dengan bantuan parasut.

Bagian belakang ini kemudian tetap berada di orbit selama beberapa minggu hingga beberapa bulan sampai hambatan udara yang lemah di orbit rendah Bumi akhirnya menyeretnya kembali ke atmosfer. Trajektori kembali tidak terkendali dan hanya dapat diprediksi dengan akurasi beberapa jam, bahkan pada hari reentry, yang berarti puing-puing bisa jatuh di berbagai belahan planet ini.

SpaceX dan NASA, yang mengawasi kontrak untuk misi kru dan kargo Dragon, tidak mengharapkan ada material dari bagian belakang Dragon yang bertahan dari reentry.

“Selama desain awal, bagian belakang pesawat luar angkasa Dragon dievaluasi untuk pemecahan saat reentry dan diperkirakan akan terbakar habis sepenuhnya,” kata NASA dalam sebuah pernyataan. "Informasi dari pemulihan puing-puing memberikan kesempatan bagi tim untuk meningkatkan pemodelan puing-puing. NASA dan SpaceX akan terus mengeksplorasi solusi tambahan saat kami belajar dari puing-puing yang ditemukan."

Bumi adalah tempat yang luas, dan hampir tiga perempat planet ini tertutup air. Sangat jarang objek yang masuk kembali menabrak struktur atau melukai seseorang, dan puing-puing luar angkasa yang jatuh tidak pernah membunuh siapa pun. Menurut Badan Antariksa Eropa, risiko tahunan seseorang terluka oleh puing-puing luar angkasa kurang dari 1 dalam 100 miliar.

Namun tanpa mitigasi, peluang itu hanya akan meningkat seiring semakin banyaknya satelit yang diluncurkan ke luar angkasa